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摘要： 针对于目前高中灌输式教学导致的学生学习兴趣不高，对物理规律认识不够深入，对物理知识运用不够灵活等问题，提出对“平抛运动”内容进行物理课堂探究式教学。以提高学生对物理规律探索的兴趣，帮助学生更好地理解实验原理，建构物理科学知识体系。教学实践表明，探究式课堂极大提高了教师的教学效果和学生的学习效率。
关键词：平抛运动;探究式教学;物理实验
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-10-301
一、引言
平抛运动是曲线运动的重点内容，，是学生第一次运用“化曲为直”的物理思想和“运动合成与分解”的方法解决曲线运动的问题，是对运动的合成与分解知识具体问题的应用，对后面斜抛等曲线运动的学习及现实生活中实际问题的解决都有较大影响。因为其认知跨度较大，与生产生活中的实际问题联系紧密，采用传统的灌输式教学方式可能会导致学生对于物理规律看似掌握，遇到问题时却无法灵活应用。教学教师通过设定情境，引导学生自主探究与实践的探究式教学方法，可以有效解决目前由于灌输式的教学方式，对物理规律的探索不够深入，教学效果欠佳的问题。[1]
二、平抛运动探究式教学
1. “平抛运动”探究式教学设计
为了给学生呈现更优质、更全面的教学内容，经过对多个版本教材的“平抛运动”内容的研究，对比分析不同版本教材的编写思想，为探究式教学设计提供依据。本文综合了人教版、教科版、鲁教版、粤教版四个版本的教材，具体教学内容的设计情况概括为如下所示。
人教版：①利用坐标系研究平抛运动规律 ——②得到水平和竖直方向位置随时间的变化规律：——③说明运动轨迹为抛物线——④推导出水平与竖直方向分速度随时间变化
教科版：①实验探究运动特点——②得出水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动——③理论探究原因：水平方向不受力，竖直方向仅受重力——④坐标系分解推导出运动规律公式——⑤学生实验自主求初速度V0
鲁教版：①实验探究运动特点——②得出水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动——③利用坐标系分解得出位置变化规律——④运用公式在坐标纸上求出位置坐标，连线得到抛物线轨迹
粤教版：①观察小球做平抛运动的实验现象——②自主总结平抛运动的特点——③实验分别探究平抛运动在水平和竖直方向的分运动——④得出平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动——⑤理论探究分析：水平方向不受力，竖直方向仅受重力——利用坐标系分解得到平抛运动规律公式
通过教内容分析可看出，多个版本的教材都利用直角坐标系将平抛运动进行分解，得出其水平方向与竖直方向的运动规律，通过理论分析归纳了较为完整的知识点。但在实验探究方面，人教版教材缺少实验而直接进行理论探究，利用直角坐标系研究初速度为V0抛出的物体位置和速度随时间的规律。整个理论推导过程较为抽象，学生较难理解。其他版本的教材均先安排实验探究使学生得到感性认识，再进行理论探究深化对平抛运动规律的理解。在探究学习方面，粤教版教材对探究的引导过程更为具体，有利于学生积极主动地思考问题，探究过程和得出规律。在知识运用方面，教科版和鲁教版教材皆安排了学生动手的小活动，通过所学知识分别求出初速度V0和平抛运动的轨迹，有利于学生对于新知识的掌握和巩固。
综合参考的多个版本教材内容，取长补短，优化探究式教学过程设计过程：（1）从生活现象中初步认识平抛运动 ②根据其抛物线的轨迹，应用“化曲为直” 的思想将平抛运动进行分解 ③对其水平和竖直方向进行受力分析，作出猜想 ④利用实验装置，自主设计实验，探究平抛运动的特点 ⑤根据受力分析进行理论推导，总结出平抛运动的位置及速度公式。
2.“平抛运动”探究式教学实践
活动1 创设情境，引出定义
演示：教师沿多个角度将粉笔头抛出;教师沿多个角度将纸片抛出。
学生对比粉笔头和纸片的运动。
【师】粉笔头和纸片都是抛体运动吗？
【生】粉笔头是，纸片不是。
【师】粉笔头在空中受力情况是怎样的？
【生】受到重力的作用（空气阻力可忽略不计）。
【师】纸片在空中的受力情况是怎样的？
【生】受到重力和空气阻力的作用（不可忽略）。
【师】粉笔头和纸片的初速度方向是怎样的？
【生】初速度都沿水平方向。
【师】什么是平抛运动呢？
【生】物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动称为平抛运动。
【师】平拋运动需要满足哪些条件呢？
【生】①具有水平初速度 ②运动过程中只受重力作用
【师】生活当中还有哪些是平抛运动？
【生】水平射出的炮弹;水平飞行的飞机高空投弹。
提出问题：平抛运动具有怎样的运动特点呢？
（学生思考。）
设计依据：活动2让学生真实观察平抛运动，引导学生自主认识平抛运动
教师选择典型的生产、生活案例让学生观察，引起中学生的注意力，激发学生的学习兴趣，引导学生从生活走向物理。通过“设疑”的方式，用多个问题引导学生分析粉笔头运动，得出平抛运动的定义，并得出平抛运动的条件，培养了学生的思考能力和分析能力。利用粉笔头和纸片运动的对比，让学生深刻认识到空气阻力的影响，了解可以忽略空气阻力的条件。教师在提问引导时，明确先问什么、后问什么，问题设置指向明确，提问过程循序渐进，使学生能较准确地做出回答，推动教学环节有效进行，提高教学效果。本节课的引入，教师活动突出展现了实验现象、提出思考问题的环节，让学生分析客观物体的运动，让学生观察现象、思考问题。[2] 活动2 启发思维，理论探究
研究物体的运动规律就是要研究物体在某一时刻的位置和速度。
【师】抛出的粉笔头在空中运动的轨迹是怎样的？
【生】是一条抛物线。
【师】对于曲线运动我们可以用怎样的方法来研究？
【生】利用运动的合成和分解。
演示实验：实验装置演示小球的平抛运动，并在坐标纸上记录下其运动轨迹。
（学生观察到小球是在“边往前走边下落”。）
【师】可以将平抛运动如何分解？
【生】分解为水平方向和竖直方向。
【师】平抛运动在水平方向受到什么力，有无初速度？
【生】水平方向不受力，有个初速度。
【师】平抛运动在竖直方向受到什么力，有无初速度？
【生】竖直方向只受到重力，初速度为零。
作出猜想：平抛运动运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动
设计依据：物理规律教学一般要有提出猜想、设计方案的环节。“思维和惊奇自疑问开始”，问题的提出 是探究自然规律的第一步。[3]通过实验仪的演示，引导学生建立将平抛运动分解到水平和竖直两个方向的思想。使学生能够根据已有的知识和科学思维对观察到的现象进行猜测，作出假设。锻炼了学生的创新意识，培养了学生的推理能力和分析问题的能力，还能让学生认识到物理实验、物理思维在物理学发展过程中的重要作用
活动3 创新设计，定性探究
设计实验：平抛运动的运动特点
（1）实验仪器介绍
小球若干，新型平抛运动演示仪
（2）探究实验
实验探究过程需要解决以下几个问题：
①如何利用如图所示的新型平抛运动演示仪验证对两个分运动的猜想？
②要保证实验的真实性，对小球的释放什么要求？
③想通过观察什么现象来验证猜想？
学生带着问题思考，分组讨论，制定探究方案。各组间交流实验方案，并相互补充完善实验方案，然后按拟定的方案计划进行实施。分组实验并记录实验现象：记录下以相同初速度从导轨A做平抛运动的小球和导轨B中做匀速直线运动的小球经过同一点的时间，三者时间相同。讨论、总结出结论：平抛运动运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。
设计依据：设计实验是难点，让学生自己制定计划并设计实验，初步培养学生的科学探究能力、处理数据能力以及团队合作意识，正是物理核心素养下的教育理念。学生要敢于提出问题，对结论的科学性提出质疑;会利用证据进行合理解释，利用获取的实验记录结果，根据已有的知识和能力储备处理信息，形成结论。同时教师要进行引导，通过将探究过程中的探究目标分解细化，列出具体的内容要求，以减小实验的难度，适应中学生的认知水平和学习能力。[4-5]
平抛运动探究式教学结果表明，学生在实验过程中，既熟悉了知识内容又强化了探索过程，更大程度上激发了学生探究物理规律的兴趣，更好地掌握实验原理，有效地提高了运用物理规律解决实际问题的能力。
四、结论
通过五个版本教材的研究优化的自由落体运动探究式教学，通过精心组织的探究式教学活动，该教学模式将学生的被 动接受转变为主动探究，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。
参考文献
[1]靳峰松.探究式物理教学研究[J].中国校外教育，2017（S1）：232-233.
[2]田序海.关注学生有效学习 促进核心素養提升——基于“平抛运动”教学过程的赏析[J].中学物理教学参考，2018，47（13）：30-33.
[3]刘芳.在“平抛运动”教学中培养物理创新能力[J].中学物理教学考，2018，47（04）：29.
[4]赵卓银，杨晓梅.基于学习进阶理论的“平抛运动”实验教学[J].大学物理实验，2020，33（04）：117-120.
[5]徐献鹤.以“平抛运动”的教学为例谈课堂情境的创设[J].中学物理教学参考，2019，48（18）：29-30.
作者简介：向雪颖（2000-），女，本科，衡阳师范学院物理与电子工程学院物理学专业2017级学生。
金项目：2019年度湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目（湘教通〔2019〕219号，项目序号：1840）”
关键词：平抛运动;探究式教学;物理实验
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-10-301
一、引言
平抛运动是曲线运动的重点内容，，是学生第一次运用“化曲为直”的物理思想和“运动合成与分解”的方法解决曲线运动的问题，是对运动的合成与分解知识具体问题的应用，对后面斜抛等曲线运动的学习及现实生活中实际问题的解决都有较大影响。因为其认知跨度较大，与生产生活中的实际问题联系紧密，采用传统的灌输式教学方式可能会导致学生对于物理规律看似掌握，遇到问题时却无法灵活应用。教学教师通过设定情境，引导学生自主探究与实践的探究式教学方法，可以有效解决目前由于灌输式的教学方式，对物理规律的探索不够深入，教学效果欠佳的问题。[1]
二、平抛运动探究式教学
1. “平抛运动”探究式教学设计
为了给学生呈现更优质、更全面的教学内容，经过对多个版本教材的“平抛运动”内容的研究，对比分析不同版本教材的编写思想，为探究式教学设计提供依据。本文综合了人教版、教科版、鲁教版、粤教版四个版本的教材，具体教学内容的设计情况概括为如下所示。
人教版：①利用坐标系研究平抛运动规律 ——②得到水平和竖直方向位置随时间的变化规律：——③说明运动轨迹为抛物线——④推导出水平与竖直方向分速度随时间变化
教科版：①实验探究运动特点——②得出水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动——③理论探究原因：水平方向不受力，竖直方向仅受重力——④坐标系分解推导出运动规律公式——⑤学生实验自主求初速度V0
鲁教版：①实验探究运动特点——②得出水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动——③利用坐标系分解得出位置变化规律——④运用公式在坐标纸上求出位置坐标，连线得到抛物线轨迹
粤教版：①观察小球做平抛运动的实验现象——②自主总结平抛运动的特点——③实验分别探究平抛运动在水平和竖直方向的分运动——④得出平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动——⑤理论探究分析：水平方向不受力，竖直方向仅受重力——利用坐标系分解得到平抛运动规律公式
通过教内容分析可看出，多个版本的教材都利用直角坐标系将平抛运动进行分解，得出其水平方向与竖直方向的运动规律，通过理论分析归纳了较为完整的知识点。但在实验探究方面，人教版教材缺少实验而直接进行理论探究，利用直角坐标系研究初速度为V0抛出的物体位置和速度随时间的规律。整个理论推导过程较为抽象，学生较难理解。其他版本的教材均先安排实验探究使学生得到感性认识，再进行理论探究深化对平抛运动规律的理解。在探究学习方面，粤教版教材对探究的引导过程更为具体，有利于学生积极主动地思考问题，探究过程和得出规律。在知识运用方面，教科版和鲁教版教材皆安排了学生动手的小活动，通过所学知识分别求出初速度V0和平抛运动的轨迹，有利于学生对于新知识的掌握和巩固。
综合参考的多个版本教材内容，取长补短，优化探究式教学过程设计过程：（1）从生活现象中初步认识平抛运动 ②根据其抛物线的轨迹，应用“化曲为直” 的思想将平抛运动进行分解 ③对其水平和竖直方向进行受力分析，作出猜想 ④利用实验装置，自主设计实验，探究平抛运动的特点 ⑤根据受力分析进行理论推导，总结出平抛运动的位置及速度公式。
2.“平抛运动”探究式教学实践
活动1 创设情境，引出定义
演示：教师沿多个角度将粉笔头抛出;教师沿多个角度将纸片抛出。
学生对比粉笔头和纸片的运动。
【师】粉笔头和纸片都是抛体运动吗？
【生】粉笔头是，纸片不是。
【师】粉笔头在空中受力情况是怎样的？
【生】受到重力的作用（空气阻力可忽略不计）。
【师】纸片在空中的受力情况是怎样的？
【生】受到重力和空气阻力的作用（不可忽略）。
【师】粉笔头和纸片的初速度方向是怎样的？
【生】初速度都沿水平方向。
【师】什么是平抛运动呢？
【生】物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动称为平抛运动。
【师】平拋运动需要满足哪些条件呢？
【生】①具有水平初速度 ②运动过程中只受重力作用
【师】生活当中还有哪些是平抛运动？
【生】水平射出的炮弹;水平飞行的飞机高空投弹。
提出问题：平抛运动具有怎样的运动特点呢？
（学生思考。）
设计依据：活动2让学生真实观察平抛运动，引导学生自主认识平抛运动
教师选择典型的生产、生活案例让学生观察，引起中学生的注意力，激发学生的学习兴趣，引导学生从生活走向物理。通过“设疑”的方式，用多个问题引导学生分析粉笔头运动，得出平抛运动的定义，并得出平抛运动的条件，培养了学生的思考能力和分析能力。利用粉笔头和纸片运动的对比，让学生深刻认识到空气阻力的影响，了解可以忽略空气阻力的条件。教师在提问引导时，明确先问什么、后问什么，问题设置指向明确，提问过程循序渐进，使学生能较准确地做出回答，推动教学环节有效进行，提高教学效果。本节课的引入，教师活动突出展现了实验现象、提出思考问题的环节，让学生分析客观物体的运动，让学生观察现象、思考问题。[2] 活动2 启发思维，理论探究
研究物体的运动规律就是要研究物体在某一时刻的位置和速度。
【师】抛出的粉笔头在空中运动的轨迹是怎样的？
【生】是一条抛物线。
【师】对于曲线运动我们可以用怎样的方法来研究？
【生】利用运动的合成和分解。
演示实验：实验装置演示小球的平抛运动，并在坐标纸上记录下其运动轨迹。
（学生观察到小球是在“边往前走边下落”。）
【师】可以将平抛运动如何分解？
【生】分解为水平方向和竖直方向。
【师】平抛运动在水平方向受到什么力，有无初速度？
【生】水平方向不受力，有个初速度。
【师】平抛运动在竖直方向受到什么力，有无初速度？
【生】竖直方向只受到重力，初速度为零。
作出猜想：平抛运动运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动
设计依据：物理规律教学一般要有提出猜想、设计方案的环节。“思维和惊奇自疑问开始”，问题的提出 是探究自然规律的第一步。[3]通过实验仪的演示，引导学生建立将平抛运动分解到水平和竖直两个方向的思想。使学生能够根据已有的知识和科学思维对观察到的现象进行猜测，作出假设。锻炼了学生的创新意识，培养了学生的推理能力和分析问题的能力，还能让学生认识到物理实验、物理思维在物理学发展过程中的重要作用
活动3 创新设计，定性探究
设计实验：平抛运动的运动特点
（1）实验仪器介绍
小球若干，新型平抛运动演示仪
（2）探究实验
实验探究过程需要解决以下几个问题：
①如何利用如图所示的新型平抛运动演示仪验证对两个分运动的猜想？
②要保证实验的真实性，对小球的释放什么要求？
③想通过观察什么现象来验证猜想？
学生带着问题思考，分组讨论，制定探究方案。各组间交流实验方案，并相互补充完善实验方案，然后按拟定的方案计划进行实施。分组实验并记录实验现象：记录下以相同初速度从导轨A做平抛运动的小球和导轨B中做匀速直线运动的小球经过同一点的时间，三者时间相同。讨论、总结出结论：平抛运动运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。
设计依据：设计实验是难点，让学生自己制定计划并设计实验，初步培养学生的科学探究能力、处理数据能力以及团队合作意识，正是物理核心素养下的教育理念。学生要敢于提出问题，对结论的科学性提出质疑;会利用证据进行合理解释，利用获取的实验记录结果，根据已有的知识和能力储备处理信息，形成结论。同时教师要进行引导，通过将探究过程中的探究目标分解细化，列出具体的内容要求，以减小实验的难度，适应中学生的认知水平和学习能力。[4-5]
平抛运动探究式教学结果表明，学生在实验过程中，既熟悉了知识内容又强化了探索过程，更大程度上激发了学生探究物理规律的兴趣，更好地掌握实验原理，有效地提高了运用物理规律解决实际问题的能力。
四、结论
通过五个版本教材的研究优化的自由落体运动探究式教学，通过精心组织的探究式教学活动，该教学模式将学生的被 动接受转变为主动探究，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。
参考文献
[1]靳峰松.探究式物理教学研究[J].中国校外教育，2017（S1）：232-233.
[2]田序海.关注学生有效学习 促进核心素養提升——基于“平抛运动”教学过程的赏析[J].中学物理教学参考，2018，47（13）：30-33.
[3]刘芳.在“平抛运动”教学中培养物理创新能力[J].中学物理教学考，2018，47（04）：29.
[4]赵卓银，杨晓梅.基于学习进阶理论的“平抛运动”实验教学[J].大学物理实验，2020，33（04）：117-120.
[5]徐献鹤.以“平抛运动”的教学为例谈课堂情境的创设[J].中学物理教学参考，2019，48（18）：29-30.
作者简介：向雪颖（2000-），女，本科，衡阳师范学院物理与电子工程学院物理学专业2017级学生。
金项目：2019年度湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目（湘教通〔2019〕219号，项目序号：1840）”